tag 标签: 汽车应用

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  • 热度 2
    2024-3-27 18:26
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    使用红外脉冲激光器基于“飞行时间法”(ToF) 的测量技术已被应用于各种各样的应用领域。它可以在消费和汽车应用领域(例如自动紧急刹车系统、激光雷达)找到,也已经大量采用在工业领域中,例如测距、3D 扫描、速度测量等。 艾迈斯欧司朗红外脉冲激光器 SPL PL90AT03 ,具有 高输出功率、小发光尺寸、高可靠性等优点 ,为提升量测距离、降低光学系统体积提供更优选择。 方 案优势及主要特性 技术要点 3. 光学设计 SPL PL90AT03 的发散角在垂直和水平方向分别为 25° x 12° @FWHM (Full Width Half Max)。如下图 3 所示。需要通过光学器件成像到感兴趣的距离位置。 概括来说,光学设计必须满足以下要求: 发送路径和接收路径之间的视场重叠必须尽可能大 光学设计需要在反射回传感器之前将传输到目标的功率最大化 接收光学器件必须使探测器接收的功率最大化 可能使用包括过滤环境光器件,以减少系统的背景噪声 为了进一步提高光收集能力和提高信噪比,建议采用 905 nm 的抗反射涂层和 905 nm 左右的带通滤波器来阻挡环境光。激光束产生的光斑尺寸越小,目标物体的轮廓就越清晰,距离信息就越明确。
  • 热度 1
    2023-11-10 16:40
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    艾迈斯欧司朗拥有三十年的专业经验,为先进的模拟和混合信号技术提供代工生产和支持服务。目前,我们已经将先进的 180 纳米 CMOS 工艺技术整合到我们的全方位晶圆代工服务中。在提供先进高性能模拟/混合信号集成电路解决方案一站式服务的战略中,这是我们的最新举措。除了晶圆制造和工艺定制,我们还提供:设计和工程支持、IP单元、封装和 IC 集成、晶圆针测和晶圆终测。 位于奥地利的艾迈斯欧司朗200mm工厂即将采用新型C18 180纳米 CMOS技术进行生产,这种技术非常适合用于工业、医疗、汽车和消费品市场的传感器和传感器接口。在汽车和医疗应用的设计中,该技术也将大显身手。我们计划下一个季度让使用C18 180纳米技术的产品实现量产。这一技术符合行业标准,源自全球领先的半导体合同制造商,确保了100%的电气兼容性,保障备选供应能力。 全新高性能工艺: 模拟和混合信号设备更进一步 随着C18 180 纳米 CMOS 工艺技术的引入,我们将为客户提供更多的模拟和混合信号设备生产选择: 低漏电/高密度数字库 扩展模拟晶圆验收数据(WAT)参数 大量高质量设备 计划引入1.8V/3.3V和1.8V/5.0V 双栅氧化物和三阱选择 3-6个金属层 原生、隔离的 CMOS 晶体管 NPN 和 PNP 双极晶体管 单个MIM(2fF/µm2) 多种电阻类型:多晶硅、1k高分辨率多晶硅、精密多晶硅 一次性可编程(OTP)存储器 该工艺还支持光学涂层(适用于在晶圆上实现滤光片)和硅通孔(TSV)等先进生产技术,用以优化敏感和关键信号的导线布局。我们的核心目标是简化这一工艺,让其运行更为顺畅。C18 180纳米CMOS工艺带有全套的工具和支持资源。我们的工艺开发工具包(PDK)为芯片设计师提供即插即用的C18工具包,有助于提升模拟和混合信号的性能,并拥有高精度模拟模型,帮助客户在更短时间内实现产品开发和交付。 最新版的hitkit设计平台极大地提升了设计效率。它不仅配备了1.8V和3.3V的NMOS和PMOS设备(包括基板型、浮动型、低漏电型和高阈值电压型多种选择),还附带了一系列全功能的无源设备,如多种电容器。此外,经过区域优化的高密度和低功耗数字库支持高达125k门电路/mm 2 的门电路密度。 升级后的数字和模拟I/O库现包括多达6个金属层,以及额定电压可达4kV(按照人体模型)的ESD保护单元。添加了RAM和ROM内存生成服务,以及零掩码级的加法器EEPROM IP模块,使产品功能更加全面。 “基于Cadence的Virtuoso®自定义IC技术,新版hitkit助力设计团队加速产品上市。该hitkit为Spectre仿真平台提供精确模型,为Quantus带来提取功能,同时还为Calibre和PVS/Pegasus增加了验证套件。其还搭载了基于SKILL的PCell技术,整合成一个全方位的设计平台和经过严格验证的芯片解决方案。” C18 的多样化应用 艾迈斯欧司朗的奥地利生产厂推出的C18 180 nm CMOS工艺面向全体客户开放,涵盖从客户定制设计到特殊应用和开放市场的多种产品。使用该工艺进行代工的客户将借助C18工艺来打造他们的先进混合信号产品。 除核心的晶圆制造能力外,艾迈斯欧司朗代工厂还提供设备组装、专业工程、测试和鉴定等附加服务,以加速上市并减少开发压力。新工艺的引入进一步强化了我们对ASIC(专用集成电路)客户的支持,使他们在混合信号设备方面具有明显的竞争优势。通过提供一站式服务,艾迈斯欧司朗让ASIC客户能在竞争中轻松保持领先地位。 最后,艾迈斯欧司朗还计划将这一先进工艺和其相关功能应用于开放市场的标准产品中,这些优势有望成为实现多种应用场景的关键因素。 C18 供应情况 可随时在 C18 生产线上启动原型设计和生产。C18生产线上的常规多产品晶圆(MPW)原型设计服务将于2023年11月开始。 除1.8V/3.3 V工艺版本外,2024年还将发布1.8V/5.0V版本。此后还将推出基于BCD(双极-CMOS-DMOS)的高压版本,最高可达70V。 Rene Kautschitsch Rene Kautschitsch 是艾迈斯欧司朗全方位晶圆代工服务的市场部经理。Rene 在半导体行业产品营销、业务开发和市场研究方面拥有超过30年的从业经验。
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    2022-8-23 16:38
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    是否有适合汽车应用的过压和欠压保护器件? 启动期间的点火起动和关断期间的负载突降是造成汽车电源线路中产生电压瞬变的常见起因。这些欠压(UV)和过压(OV)瞬变的幅度很大,可能会对并非专用于极端条件下运行的电路造成损坏。目前已开发出专用的UV和OV保护器件,用于断开敏感型电子器件与电源瞬变之间的连接。 【导读】启动期间的点火起动和关断期间的负载突降是造成汽车电源线路中产生电压瞬变的常见起因。这些欠压(UV)和过压(OV)瞬变的幅度很大,可能会对并非专用于极端条件下运行的电路造成损坏。目前已开发出专用的UV和OV保护器件,用于断开敏感型电子器件与电源瞬变之间的连接。 启动期间的点火起动和关断期间的负载突降是造成汽车电源线路中产生电压瞬变的常见起因。这些欠压(UV)和过压(OV)瞬变的幅度很大,可能会对并非专用于极端条件下运行的电路造成损坏。目前已开发出专用的UV和OV保护器件,用于断开敏感型电子器件与电源瞬变之间的连接。 LTC4368就是一款专用的UV和OV保护器件。它利用窗口比较器来监测和验证输入电源。通过连接至UV和OV监测器引脚的 电阻 分压器网络监测电源电压。窗口比较器输出驱动两个N通道 MOSFET 的栅极,以闭合或断开电源和负载之间的连接。 LTC4368的窗口比较器在其监测器引脚上提供25 mV迟滞,以改善抗干扰度。迟滞可防止因电源线路中存在纹波或其他高频振荡导致MOSFET进行错误的导通/关断切换。LTC4368提供的25 mV迟滞相当于监测器引脚阈值的5%,这在UV和OV保护器件中很常见。 为了保护电路或降低点火负载,在启动或关闭期间,必须将某些汽车附件电路与电源线路断开。由于存在较大瞬变,这些电路可能需要更多迟滞(超过LTC4368单独提供的迟滞)。对于这类应用,可以将LTC4368与提供可调迟滞的电源监测器(例如 LTC2966)匹配,以满足提供更高迟滞的要求。图1所示为宽电压范围汽车 电路保护 器示例。在这个电路中,LTC2966用作窗口比较器,LTC4368则负责将负载连接至电源。 图1.利用宽电压监测器迟滞实施电源路径控制。 提供电路保护的汽车UV/OV和过流监测器 图1所示的解决方案可保护易受汽车电源线路中欠压、过压和过流瞬变影响的电子器件。LTC2966监测反向电压、欠压和过压情况。监测阈值和迟滞电平由INH和INL引脚上的电阻网络,以及RS1和RS2引脚上的电压来配置。 OUTA是UV窗口比较器输出,OUTB是OV窗口比较器输出。这些输出的极性可以通过PSA和PSB引脚选择为相对于输入反相或同相。在图1中,它们配置为同相。LTC2966的OUTA和OUTB输出上拉至LTC2966的REF引脚,然后直接馈入LTC4368的UV和OV引脚。 LTC4368提供反向电流和过流保护。电流检测电阻R11的大小决定了反向电流电平和过流电平。LTC4368根据其过流比较器和LTC2966提供的监测信息来确定是否应将负载连接至电源。UV、OV和SENSE(过流)引脚都是影响决策的因素。如果三个引脚都满足条件要求,则G ATE 引脚拉至V OUT 以上,负载则通过双路N通道MOSFET电源路径连接至电源。如果三个引脚中有任何一个不满足要求,则GA TE 引脚拉至V OUT 以下,负载与电源断开。 直接由 电池 供电的汽车应用易受发动机启停期间较大的电压波动影响。在这种保护解决方案中,电压监测阈值由标称工作电压,以及汽车启动或负载突降情况下的预期电压决定,同时确保下游电子器件受到保护。 当汽车点火装置通电启动车辆时,会产生启动瞬变。在此应用中,LTC2966的通道A配置为检测启动瞬变。 图2.V OUT 与V IN 的关系曲线。 图2所示为电源路径处于活动状态时的输入电压。启动监测器通道A配置为具有7 V降压阈值和10 V升压阈值。负载突降监测器通道B配置配置为具有18 V升压阈值和15 V降压阈值。这些阈值通过查看不同的启动和负载突降波形规格获得。如果需要,可以通过调节LTC2966的INL和INH输入的电阻分压器串来轻松配置不同阈值。 配置 图3.电阻分压器决定电压监测器阈值。 图3显示如何计算得出此应用的电阻分压器值。LTC2966的REF引脚提供2.404 V。 图4.范围和比较器输出极性选择。 图4所示为该电路的范围和输出极性配置。每个通道的范围根据要监测的特定通道的电压范围来选择。范围由RS1A/B和RS2A/B引脚配置。LTC2966输出引脚的极性,无论是拉高或是拉低,都是通过设置PSA和PSB引脚来确定的。在此应用中,LTC4368的输入引脚决定LTC2966输出引脚的极性。对于要连接至电源的负载,UV引脚的电压必须大于0.5 V,OV引脚的电压必须小于0.5 V。 反向电压保护 在图1所示的解决方案中,LTC2966和LTC4368都受反向电压保护:LTC4368内置−40 V反向电压保护,LTC2966则需要选择保护器件。 图5.适用于LTC2966的反向电压保护方法。 图5显示了适用于LTC2966的两种反向电压保护方法:一种是电阻解决方案,一种是二极管解决方案,具体选择哪种取决于应用。 在二极管解决方案中,二极管只在电路正常运行(即正电压)期间保持激活。LTC2966的电源电流为几十微安,因此使用一个低功率二极管就足够了,可以提供尺寸小巧的解决方案。在反向电压事件期间,二极管会阻止电流从LTC2966电源引脚流出。选择哪种二极管,由二极管的反向击穿电压决定。为了匹配LTC4368,应该选择40 V二极管。使用二极管解决方案之后,正向压降可能会对欠压锁定阈值和电压监测阈值精度产生负面影响。 在电阻解决方案中,要选择足够大的电阻,以便在反向电压事件期间,安全限制从LTC2966电源线路中引出的电流。但是,也要适当考虑电阻的大小,确保对欠压锁定和电压监测阈值精度的影响最小。选择合适的封装尺寸,可以确保电阻保持安全功耗。 在这种应用中,所监测的电压足够低,与输入串联的二极管正向电压会严重影响电压监测阈值的精度。使用电阻解决方案时,可选择使用1.96 kΩ限流电阻,以保护LTC2966不受反向电压影响。如果输入电压下拉至−40 V以下,则选择的电阻大小就能够将输入引脚输出的电流限制在20 mA。低值电阻仅导致几毫伏压降,因此电阻对阈值精度的影响可以忽略不计。 过流和浪涌电流保护 图6.应用过流和浪涌电流保护。 LTC4368负责为应用提供过流和浪涌电流保护。图6显示了相关组件。LTC4368内部的比较器监测电流检测电阻R11两端的压降。如果是正向(V IN 至V OUT ,过流比较器在SENSE至V OUT 的电压超过50 mV时断路。如果是负向(V OUT 至V IN ,过流比较器在SENSE至V OUT 的电压超过–3 mV时断路。此应用使用一个20 mΩ检测电阻,将限流值设置为+2.5 A和–150 mA。 浪涌电流限制允许应用在不置位正向过流保护的情况下上电。R10和C1为浪涌电流限制器件。 在本应用中,将浪涌电流限制为1 A,远低于2.5 A的正向限流值。C1基于所需的浪涌限流值和C2的大小来选择。R10可防止C1降低反向极性保护响应速度,使快速下拉电路稳定下来,并防止在故障情况下发生震颤。 C4 电容 用于在正过流事件后设置重试延迟。重试延迟是检测到过流事件后,MOSFET栅极保持低电平的时间。在此应用中,重试延迟为250 ms。在MOSFET栅极添加10Ω电阻R14和R15,用于防止PCB布局寄生电容产生电路振荡。 功能演示 启动事件 图7.完整的启动波形。 对原型进行了基准特性测试,结果如图7所示。在点火激活之前,V IN 大于为通道A配置的10 V上升监测阈值。LTC4368-2 UV被LTC2966的OUTA引脚拉高至其500 mV阈值以上,使得电源路径激活,且VIN。 在启动过程中,12 V总线下拉至6 V。超过7 V降压监测阈值之后,OUTA立即下拉LTC4368-2的UV引脚。LTC4368-2对此做出响应,它将GATE引脚拉低,切断开关元件的电源,使VOUT 降至0 V。由电压监测电阻分压器编程设置的3 V迟滞允许LTC2966忽略启动期间总线上出现的纹波。因此,在启动周期完成之前,开关元件一直保持关闭。启动周期结束时,电池电压恢复到其标称值,该值大于10 V阈值。OUTA引脚将LTC4368-2 UV引脚拉高,开关元件重新通电。 图8.展开的启动恢复。 图8显示启动恢复行为。可以看到,LTC4368-2的内部恢复定时器(一般为36 ms)在重新接通开关元件的电源之前满足要求。还可以看出,重新接通开关元件的电源之后,V IN 暂时被拉低。这是因为对电路的负载电容和串行输入电感充电导致的。这表明需要宽电压监测阈值迟滞。此负载电容充电瞬变会被LTC2966忽略。 图9.完整的负载突降波形。 图9显示电路的负载突降行为。在熄火之前,V IN 为标称值。电源路径已激活,且V OUT = V IN 。在负载突降过程中,电池电压上拉至100 V。超过18 V升压监测阈值之后,OUTB立即上拉LTC4368-2的0 V引脚。LTC4368-2对此做出响应,它将GATE引脚拉低,使电源路径断开,V OUT 降至0 V。开关元件保持断开,直到负载突降放电至15 V。超过15 V降压阈值后,LTC2966的OUTB下拉LTC4368-2的0 V引脚,在LTC4368-2内部恢复定时器超时后,TC4368-2再次接通开关元件的电源。 图10.反向电压保护测量。 图10显示采用1.96 kΩ电阻的情况,它在反向电压事件期间限制LTC2966电源引脚输出的电流。应用的输入电压从0 V降至–40 V。V INA 和V INB 引脚输出的电流限制在20 mA,V INA 和V INB 引脚的电压保持低于接地电压几百毫伏。LTC2966安全经受反向电压事件。 买电子元器件现货上唯样商城 正向过流保护 图11显示由R10和C1确定的浪涌限流值。如预料的一样,浪涌电流限制在1 A,V OUT 在不置位过流限值的情况下直接上拉至12 V。 图11.浪涌电流限值。 图12.置位正向过流保护和重试延迟。 图12显示LTC4368对正向过流事件的响应。当SENSE和V OUT 引脚之间的电压超过50 mV时,LTC4368中的正向过流比较器断路。电流检测电阻R11的值为20 mΩ,可将应用的限流值设置为2.5 A。 在本演示中,电流陡然升高,直至过流保护置位。如预期的一样,过流保护在2.5 A时激活。LTC4368去除来自电源V OUT 的负载,负载电流降至0 V。LTC4368重试定时器满足要求之后,LTC4368将电源重新连接至负载。如果过流状况消失,负载将保持与电源连接的状态。否则,LTC4368将去除来自电源的负载。可以通过在RETRY引脚增加电容来增加重试延迟。如果需要,可以通过让RETRY引脚接地来锁定V OUT 。在此电路中,重试定时器设置为250 ms。有关重试定时器的配置说明,请参见LTC4368数据手册。 图13.置位反向过流保护。 图13显示LTC4368对反向过流瞬变的响应。反向过流比较器检测V OUT 和SENSE引脚之间的电压。用于反向过流置位的电压阈值取决于具体的产品型号。LTC4368-1在50 mV时置位,LTC4368-2在3 mV时置位。此应用使用LTC4368-2型号。电流检测电阻R11为20 mΩ。这将反向过流限值设置为150 mA。 在本例中,当电源为负载提供100 mA时,V OUT 中存在电压阶跃,所以 V OUT 的值大于V IN 。随着V OUT 增大,I LOAD 减小。电压阶跃足够大,迫使电流从负载流向电源。这种情况会一直持续,直到反向电流达到150 mA,反向过流比较器断路。反向过流比较器断路时,GATE引脚被拉低。这会去除来自电源的负载,防止负载进一步后向驱动电源。LTC4368会让栅极保持低电平,直到它检测到V OUT 降至低于VIN100 mV。 结论 本文中的汽车应用显示,使用专用保护器件可以简化汽车保护电路的实施方案。采用极少的附加电路将LTC2966和LTC4368-2组合在一起,可提供准确、可靠和全面的瞬变保护。这些器件应用灵活,可配置用于多种应用。 LTC4368 ● 宽工作电压范围:2.5V 至 60V ● 过压保护至 100V ● 反向电源保护至 –40V ● 双向电子电路 断路器 : ○ +50mV 正向检测门限 ○ –50mV 反向 (LTC4368-1) ○ –3mV 反向 (LTC4368-2) ● 可调 ±1.5% 欠压和过压门限 ● 低工作电流:80μA ● 低停机电流:5μA ● 控制背对背 N 沟道 MOSFET ● 可隔离 50Hz 和 60Hz AC 电源 ● 可热插拔的电源输入 ● 引脚可选的过流自动重试定时器或锁断 ● 10 引脚 MSOP 和 3mm x 3mm DFN 封装
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